CN114195292B - 淀粉糖企污水除磷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种淀粉糖企污水除磷方法，属于玉米深加工及污水处理技术领域。本发明包括以下步骤：(1)阴离子交换树脂精制糖液失效后，用碱再生液进行再生，待出水0.9‑1.1倍树脂体积后，接料回收至再生液回收罐，待回收1.8‑2.2倍树脂体积后停止回收，切换为外排；(2)将待排放的循环工艺水进行树脂吸附富集处理，待树脂饱和后用稀盐酸进行洗脱再生，洗脱液暂储；树脂经过冲洗后进入下一使用周期；(3)将步骤(1)所得的回收液与步骤(2)所得的洗脱液混合，调节pH值；(4)将步骤(3)所得的料液进行过滤，将滤液排往污水处理，截留固体为植酸钙粗品。本发明设计科学合理，廉价高效，节能环保，具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种淀粉糖企污水除磷方法，属于玉米深加工及污水处理技术领域。
背景技术
日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。水体富营养化的主要因素绝大多数是水体总的氮和磷超标，高浓度含氨氮、含磷废工业废水处理不达标排入环境会造成严重的环境污染，但现有的技术投资运行费用很高给企业发展带来很大的压力。
淀粉糖企业污水处理压力主要来自于总磷，工厂现行工艺是一种集中收集、集中处理的模式，对所有的污水进行汇合后统一作除磷处理，由于工厂每日生成的污水总量巨大，且磷相对浓度不高，因此处理污水量巨大，消耗大量物料，除磷费用很高，效果也不理想，且随时面临总磷超标排放等风险，很多时候终端污水还需引入清水稀释后才可达标排放。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种淀粉糖企污水除磷方法，其设计科学合理，廉价高效，节能环保，具有显著的经济效益。
本发明所述的淀粉糖企污水除磷方法的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)阴离子交换树脂精制糖液失效后，用碱再生液进行再生，待出水0.9-1.1倍树脂体积后，接料回收至再生液回收罐，待回收1.8-2.2倍树脂体积后停止回收，切换为外排。
(2)将待排放的循环工艺水进行树脂吸附富集处理，待树脂饱和后用稀盐酸进行洗脱再生，洗脱液暂储。此时稀盐酸既为洗脱液又为再生液，此时树脂经过简单冲洗后便进入下一使用周期。
(3)将步骤(1)所得的回收液与吸附树脂洗脱液等量混合，再添加氢氧化钙浆液，调节pH至5.0～6.5。
(4)将上述料液通过过滤设备，滤液排往污水处理，截留固体为植酸钙粗品。
优选的，步骤(1)中，所用的阴离子交换树脂为大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，进一步优选为D301。
优选的，步骤(1)中，碱再生液为NaOH溶液，质量浓度为2.5～4.0％。
优选的，步骤(2)中，循环工艺水为闭路循环的洗淀粉水，循环一定周期后由于污染严重必须进行外排处理。
优选的，步骤(2)中，树脂为大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂，进一步优选为D318。作为吸附树脂需再生为氯型。
优选的，步骤(2)中，由于循环工艺水杂质过多，待排放的循环工艺水采用逆流进水方式过树脂柱，即下进上出的方式，控制进料流速为1～3倍树脂体积/h。
优选的，步骤(2)中，稀盐酸质量浓度为2.5～4.0％，进液速度为2～4倍树脂体积/h，采取正向进液的方式。
优选的，步骤(3)中，氢氧化钙浆液的固形物含量为10～30％。
优选的，步骤(4)中所用的过滤设备为板框过滤器，所述植酸钙粗品干基有机磷含量≥32％。
本发明针对传统淀粉糖企污水除磷存在的问题，提供了一种新方法，改末段除磷为源头除磷，极大降低了除磷负荷，并可将污水中的磷资源化回收。本发明通过对不同区段污水进行检测，判定阴离子交换树脂再生液和外排循环工艺水中磷含量最高，占了总磷来源的90％以上。本发明将阴离子交换树脂再生液进行分段回收，将外排循环工艺水进行树脂富集，洗脱后得到酸性磷富集液，并将阴离子交换树脂再生废液与酸性富集液进行合并，以石灰乳作为沉淀剂，使液态废磷转化为固态植酸钙，产生一定经济效益。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明改末段除磷为源头除磷，免除了对大量混合污水除磷的巨大处理量，极大提高除磷效果；
(2)本发明根据淀粉糖企污水中磷元素特征针对性设计去除，而非现在普遍采用的广谱性除磷法，除磷更彻底；
(3)本发明对于磷含量相对较低的污水采用富集手段，进一步降低处理量；
(4)使用本发明所述的方法，可以完全不用除磷剂，不引入新的污染源，极大降低了处理成本；
(5)本发明可以产出副产品植酸钙，把原本属于污染物的磷变废为宝，资源化再利用，增加了经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。
实施例1
一种淀粉糖企污水除磷方法，包括步骤如下：
(1)D301阴离子交换树脂精制糖液失效后，用浓度为3％NaOH溶液进行再生，待出水1倍树脂体积后，接料回收至再生液回收罐，待回收2倍树脂体积后停止回收，切换为外排。
(2)将待排放的循环工艺水用氯型D318大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂吸附富集处理采用下进上出的进料方式，控制进料流速为2倍树脂体积/h，待树脂饱和后用4.0％稀盐酸流速为4倍树脂体积/h，采取正向进液的方式进行洗脱再生，洗脱液暂储。树脂经去离子水简单冲洗后便进入下一使用周期。
(3)将步骤(1)所得的回收液与吸附树脂洗脱液等量混合，再添加浓度为20wt％氢氧化钙浆液，调节pH至6.0。
(4)将上述料液通过板框过滤器，滤液排往污水处理，截留固体为植酸钙粗品。再将湿粗品烘干即得有机磷含量32.5％，水分14.5％的植酸钙产品。滤液中磷含量为0.9ppm。
实施例2
一种淀粉糖企污水除磷方法，包括步骤如下：
(1)D301阴离子交换树脂精制糖液失效后，用浓度为2.5％NaOH溶液进行再生，待出水0.9倍树脂体积后，接料回收至再生液回收罐，待回收1.8倍树脂体积后停止回收，切换为外排。
(2)将待排放的循环工艺水用氯型D318大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂吸附富集处理采用下进上出的进料方式，控制进料流速为1倍树脂体积/h，待树脂饱和后用3.5％稀盐酸流速为2倍树脂体积/h，采取正向进液的方式进行洗脱再生，洗脱液暂储。树脂经去离子水简单冲洗后便进入下一使用周期。
(3)将步骤(1)所得的回收液与吸附树脂洗脱液等量混合，再添加浓度为25wt％氢氧化钙浆液，调节pH至5.0。
(4)将上述料液通过板框过滤器，滤液排往污水处理，截留固体为植酸钙粗品。再将湿粗品烘干即得有机磷含量33.0％，水分15.0％的植酸钙产品。滤液中磷含量为0.95ppm。
实施例3
一种淀粉糖企污水除磷方法，包括步骤如下：
(1)D301阴离子交换树脂精制糖液失效后，用浓度为4％NaOH溶液进行再生，待出水1.1倍树脂体积后，接料回收至再生液回收罐，待回收2.2倍树脂体积后停止回收，切换为外排。
(2)将待排放的循环工艺水用氯型D318大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂吸附富集处理采用下进上出的进料方式，控制进料流速为3倍树脂体积/h，待树脂饱和后用2.5％稀盐酸流速为3倍树脂体积/h，采取正向进液的方式进行洗脱再生，洗脱液暂储。树脂经去离子水简单冲洗后便进入下一使用周期。
(3)将步骤(1)所得的回收液与吸附树脂洗脱液等量混合，再添加浓度为18wt％氢氧化钙浆液，调节pH至6.5。
(4)将上述料液通过板框过滤器，滤液排往污水处理，截留固体为植酸钙粗品。再将湿粗品烘干即得有机磷含量32.8％，水分15.2％的植酸钙产品。滤液中磷含量为0.88ppm。
实施例4
一种淀粉糖企污水除磷方法，包括步骤如下：
(1)D301阴离子交换树脂精制糖液失效后，用浓度为3％NaOH溶液进行再生，待出水1倍树脂体积后，接料回收至再生液回收罐，待回收2倍树脂体积后停止回收，切换为外排。
(2)将待排放的循环工艺水用氯型D318大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂吸附富集处理采用下进上出的进料方式，控制进料流速为2倍树脂体积/h，待树脂饱和后用3.0％稀盐酸流速为3倍树脂体积/h，采取正向进液的方式进行洗脱再生，洗脱液暂储。树脂经去离子水简单冲洗后便进入下一使用周期。
(3)将步骤(1)所得的回收液与吸附树脂洗脱液等量混合，再添加浓度为22wt％氢氧化钙浆液，调节pH至6.5。
(4)将上述料液通过板框过滤器，滤液排往污水处理，截留固体为植酸钙粗品。再将湿粗品烘干即得有机磷含量33.2％，水分14.8％的植酸钙产品。滤液中磷含量为0.90ppm。
Claims (4)
1.一种淀粉糖企污水除磷方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)阴离子交换树脂精制糖液失效后，用碱再生液进行再生，待出水0.9-1.1倍树脂体积后，接料回收至再生液回收罐，待回收1.8-2 .2倍树脂体积后停止回收，切换为外排；
(2)将待排放的循环工艺水进行树脂吸附富集处理，待树脂饱和后用稀盐酸进行洗脱再生，洗脱液暂储；树脂经过冲洗后进入下一使用周期；
(3)将步骤(1)所得的回收液与步骤(2)所得的洗脱液混合，调节pH值；
(4)将步骤(3)所得的料液进行过滤，将滤液排往污水处理，截留固体为植酸钙粗品；
步骤(1)中，碱再生液为NaOH溶液，质量浓度为2.5～4.0％；
步骤(2)中，循环工艺水为闭路循环的洗淀粉水，循环一定周期后由于污染严重必须进行外排处理；待排放的循环工艺水采用逆流进水方式过树脂柱，控制进料流速为1～3倍树脂体积/h；稀盐酸质量浓度为2.5～4.0％，进液速度为2～4倍树脂体积/h，采取正向进液的方式；
步骤(3)中，将步骤(1)所得的回收液与步骤(2)所得的洗脱液等量混合；用氢氧化钙浆液调节pH至5.0～6.5。
2.根据权利要求1所述的淀粉糖企污水除磷方法，其特征在于：步骤(1)中，所用的阴离子交换树脂为大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。
3.根据权利要求1所述的淀粉糖企污水除磷方法，其特征在于：步骤(2)中，树脂为大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂。
4.根据权利要求1所述的淀粉糖企污水除磷方法，其特征在于：氢氧化钙浆液的固形物含量为10～30％。
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